TMS320C542在脫機視頻編／解碼系統(tǒng)中的應(yīng)用
視頻圖象編/解碼的目的一方面要將模擬視頻信號轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號來傳輸,另一方面,由于單純的視頻模數(shù)轉(zhuǎn)換所得到的圖像數(shù)據(jù)量非常龐大,必須應(yīng)用圖象壓縮技術(shù)減少數(shù)據(jù)量。在圖象編/解碼領(lǐng)域有兩種實現(xiàn)方式,一種是基于微機平臺的實現(xiàn)方式,圖象數(shù)據(jù)通過微機軟件或者是利用基于微機總線的圖象處理卡進行壓縮編碼,并且可以通過PC網(wǎng)絡(luò)進行數(shù)據(jù)傳輸。另一種方式拋開了微機平臺,應(yīng)用DSP為主的微處理器算法對圖象進行壓縮/解壓縮的編/解碼處理。后一種方式構(gòu)成的系統(tǒng)被稱為脫機圖象系統(tǒng)。脫機圖象系統(tǒng)由于設(shè)備體積小,應(yīng)用靈活簡便,受到廣泛的關(guān)注。隨著微處理技術(shù)的發(fā)展,專用的圖象壓縮/解壓縮ASIC芯片涌現(xiàn),圖象處理算法已經(jīng)集成于ASIC中,這就簡化了脫機圖象系統(tǒng)的設(shè)計實現(xiàn)。
雖然專用圖象壓縮/解壓縮芯片已經(jīng)集成了編/解碼的算法,但是圖象壓縮效果的實時調(diào)節(jié)、數(shù)據(jù)速率的控制和圖象數(shù)據(jù)的傳輸仍然需要高速微處理器加以控制實現(xiàn)。本文主要從硬件設(shè)計角度,介紹在一個脫機視頻圖象編/解碼系統(tǒng)中,高速DSP芯片TMS320C542的設(shè)計應(yīng)用。
1 TMS320C542的外圍接口功能
TMS320C542是美國TI公司C54x系列DSP中的一款。它是16位定點運算的高速微處理芯片,運算速度為40MIPS,工作電壓為5V,片內(nèi)RAM有10K字,是該系列中片內(nèi)RAM較大的。C542主要的外圍硬件接口功能如下：
·并行IO接口,包括16位地址線和16位數(shù)據(jù)線。地址線是單向的輸出引腳,數(shù)據(jù)線為雙向引腳。協(xié)該接口工作的還有數(shù)據(jù)區(qū)選通信號DS、程序區(qū)選通信號PS、IO端口選通信號IS、存儲訪問的數(shù)據(jù)鎖存信號MSTRB、IO端口訪問的數(shù)據(jù)鎖存信號IOSTRB和讀寫信號R/W。
·5條外部中斷信號線,其中有一個是不可屏蔽中斷,其余的4個是可屏蔽中斷。
·1條程序條件跳轉(zhuǎn)控制輸入線和1條外部標志信號輸出線XF。
·兩個串行通信號,其中一個是具有數(shù)據(jù)緩沖區(qū)的高速串口BSP,另一個是時分復(fù)接TDM串行通信口。數(shù)據(jù)緩沖串口BSP由全雙工的串行接口和最大可以達到2K字長的數(shù)據(jù)緩沖區(qū)構(gòu)成,當采用緩沖發(fā)送/接收模式時,緩沖區(qū)中的數(shù)據(jù)的發(fā)送/接收過程不影響DSP運行其它程序代碼。
·主控接口HPI,用于外部處理器或者微機總線與DSP之間的數(shù)據(jù)訪問控制。外部處理器或微機可以利用這個接口訪問DSP內(nèi)部的指定內(nèi)存空間,進行數(shù)據(jù)的讀出或?qū)懭?而不妨礙DSP內(nèi)部程序正常的運行處理。即使外部處理器的處理速度很慢,HPI接口也不會減慢或停止DSP的運算。如果外部處理器有必要申請DSP的服務(wù),也可以利用此端口引發(fā)DSP的相應(yīng)中斷。
作為脫機視頻編/解碼系統(tǒng)核心的DSP既要具有高速的計算能力,又希望能夠提供良好的外圍接口和通信接口,C542的性能符合本系統(tǒng)的需要。
2 DSP的外圍關(guān)系
本系統(tǒng)中DSP的外圍器件比較多,而且各自都具有特殊的功能和用法,所以理順它們的電氣關(guān)系,是系統(tǒng)設(shè)計的首要問題。
2.1 DSP的程序載入所需要的外圍
C542的運行程序除了廠家直接燒制到片內(nèi)ROM的情況外,需要外加器件幫助DSP存儲程序。在系統(tǒng)上電復(fù)位后,首先要將程序代碼由片加載到DSP的片內(nèi)RAM中再執(zhí)行。C54x提供了多種程序加載的方法：HPI接口程序加載方法、8位I/O接口程序加載方法、16位I/O接口程序加載方法、8位并行EPROM程序加載方法、16位并行EPROM程序加載方
